背景技術(shù):
本公開總體涉及制造熔凝玻璃管,具體來說,涉及由溢流法形成的熔凝玻璃管。
在玻璃形成中,如在現(xiàn)有制造方法中所典型的,當(dāng)表面接觸工具時(shí),表面被損壞。當(dāng)通過裸眼觀察時(shí),這些損壞可見為光學(xué)扭曲。此外,當(dāng)通過氙陰影圖(Xenon shadowgraph)觀察時(shí),這些缺陷容易作為深色的線而看見。對于需要類似于使用熔合形成的玻璃實(shí)現(xiàn)的最高光學(xué)質(zhì)量的應(yīng)用而言,損壞的表面是不理想的。此外,通過工具產(chǎn)生的缺陷可降低管的強(qiáng)度和可靠性。
發(fā)明概述
本公開的一個(gè)實(shí)施方式是用于形成玻璃管的設(shè)備,其包括具有外側(cè)表面和內(nèi)側(cè)表面的環(huán)狀形成器。形成器是“環(huán)狀的(endless)”,因?yàn)槠浒ōh(huán)或者沒有開始或結(jié)束的其它封閉的回路結(jié)構(gòu)。熔融玻璃可沿著外側(cè)表面和內(nèi)側(cè)表面流動(dòng),從而在玻璃形成器底部處相遇來形成熔凝玻璃管。所述設(shè)備包括至少兩個(gè)來源,所述來源供應(yīng)熔融玻璃用于在外側(cè)表面和內(nèi)側(cè)表面上流動(dòng)。
在本公開的另一種實(shí)施方式中,用于形成玻璃管的設(shè)備可包括供應(yīng)熔融玻璃的第三來源。在這種實(shí)施方式中,兩個(gè)不同熔融玻璃的層可沿著形成器的內(nèi)側(cè)壁流動(dòng)來與沿著形成器的外側(cè)壁流動(dòng)的第三層相遇,從而形成3層熔凝玻璃管。
在本公開的另一種實(shí)施方式中,用于形成玻璃管的設(shè)備可包括多于兩個(gè)將熔融玻璃供應(yīng)到形成器的來源。這個(gè)方面的一種示例實(shí)施方式可包括供應(yīng)熔融玻璃的第三來源。在這種實(shí)施方式中,兩個(gè)不同熔融玻璃的層可沿著形成器的外側(cè)壁流動(dòng)來與沿著形成器的內(nèi)側(cè)壁流動(dòng)的第三層相遇,從而形成3層熔凝玻璃管。或者,在這種實(shí)施方式中,兩個(gè)熔融玻璃的層可沿著形成器的內(nèi)側(cè)壁流動(dòng)且與沿著形成器的外側(cè)壁流動(dòng)的第三層相遇,從而形成3層熔凝玻璃結(jié)構(gòu)。實(shí)際上,本文所述的設(shè)備和方法可概括到n個(gè)來源,所述n個(gè)來源將熔融玻璃供應(yīng)到形成器外部,且提供在形成器外部上流動(dòng)的n層熔融玻璃;以及m來源,所述m個(gè)來源將熔融玻璃供應(yīng)到形成器內(nèi)部,且提供在形成器內(nèi)部上流動(dòng)的m層熔融玻璃,從而在形成器底部處形成n+m層狀玻璃結(jié)構(gòu)。
在以下的詳細(xì)描述中提出了本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn),其中的部分特征和優(yōu)點(diǎn)對本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言,根據(jù)所作描述就容易看出,或者通過實(shí)施包括以下詳細(xì)描述、權(quán)利要求書以及附圖在內(nèi)的本文所述的各種實(shí)施方式而被認(rèn)識。
應(yīng)理解,前面的一般性描述和以下的詳細(xì)描述都僅僅是示例性的,用來提供理解權(quán)利要求的性質(zhì)和特性的總體評述或框架。所附附圖提供了對本發(fā)明的進(jìn)一步理解,附圖被結(jié)合在本說明書中并構(gòu)成說明書的一部分。附圖說明了本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式,并與說明書一起用來解釋各種實(shí)施方式的原理和操作。
多個(gè)附圖視圖簡述
圖1是本公開的熔凝玻璃管形成設(shè)備的一種實(shí)施方式的升高的橫截面?zhèn)纫晥D。
圖2是用于本公開的一種實(shí)施方式的形成器的升高視圖。
圖3是用于本公開的一種實(shí)施方式中的固定環(huán)的一部分的透視圖。
圖4是本公開的熔凝玻璃管形成設(shè)備的一種實(shí)施方式的升高的橫截面?zhèn)纫晥D。
圖5是本公開的熔凝玻璃管形成設(shè)備的一種實(shí)施方式的升高的橫截面?zhèn)纫晥D。
圖6是本公開的熔凝玻璃管形成設(shè)備的一種實(shí)施方式的升高的橫截面俯視圖。
圖7是本公開的熔凝玻璃管形成設(shè)備的一種實(shí)施方式的升高的橫截面?zhèn)纫晥D。
圖8是本公開的熔凝玻璃管形成設(shè)備的一種實(shí)施方式的升高的橫截面?zhèn)纫晥D。
圖9是本公開的熔凝玻璃管形成設(shè)備的一種實(shí)施方式的升高的橫截面?zhèn)纫晥D。
圖10是本公開的熔凝玻璃管形成設(shè)備的一種實(shí)施方式的升高的橫截面?zhèn)纫晥D。
圖11是本公開的熔凝玻璃管形成設(shè)備的一種實(shí)施方式的升高的橫截面?zhèn)纫晥D。
圖12是本公開的熔凝玻璃管形成設(shè)備的一種實(shí)施方式的升高的橫截面?zhèn)纫晥D。
圖13是本公開的熔凝玻璃管形成設(shè)備的一種實(shí)施方式的升高的橫截面?zhèn)纫晥D。
具體實(shí)施方式
下面詳細(xì)參考本公開的實(shí)施方式,這些實(shí)施方式的例子在附圖中示出。只要有可能,在所有附圖中使用相同的附圖標(biāo)記來表示相同或類似的部分。
圖1是本公開的熔凝玻璃管形成設(shè)備的一種實(shí)施方式的升高的橫截面?zhèn)纫晥D。用于形成玻璃管的設(shè)備10包括環(huán)狀形成器12和熔融玻璃容器(hold)14。環(huán)狀形成器12稱作環(huán)狀是因?yàn)槠浒ǚ忾]的回路,例如圓形環(huán),但可具有不同形狀,例如矩形或正方形。如通過下文而顯而易見的是,環(huán)狀形成器12的形狀總體上限定通過用于形成玻璃管的設(shè)備10制備的所得熔凝玻璃管的形狀。
環(huán)狀形成器12具有下部部分16,中間部分18和上部部分20。環(huán)狀形成器12還具有外部表面22和限定內(nèi)部表面26的內(nèi)部通道24。如圖1所示,環(huán)狀形成器的下部部分16是總體上楔形的,其具有朝向彼此傾斜以限定具有底部27的錐形的外部表面22和內(nèi)部表面26。下部部分16的錐形不限于圖1所示的構(gòu)造。例如,下部部分16的楔可來自單獨(dú)朝向內(nèi)部表面26傾斜的外部表面22,或單獨(dú)朝向外部表面22傾斜的內(nèi)部表面26。如下文所更加詳細(xì)描述,楔形部分的形狀和尺寸可取決于待形成的玻璃組合物或其它考慮而變化,例如管厚度、管形狀、熱限制和環(huán)境條件。
環(huán)狀形成器12的外部表面22提供表面,熔融玻璃可沿著所述表面流動(dòng)到底部27。類似地,內(nèi)部表面26提供表面,熔融玻璃可沿著所述表面流動(dòng)朝向底部27。沿著外部表面22和沿著內(nèi)部表面26流動(dòng)的熔融玻璃在底部27相遇,由此形成熔凝玻璃管。如上所述,通過環(huán)狀形成器12形成的熔凝玻璃管的橫截面取決于環(huán)狀形成器12的形狀。
熔融玻璃容器14具有下部腔室28和上部腔室30。
下部腔室28具有含開口32的下部腔室地板31。開口32構(gòu)造成允許設(shè)置環(huán)狀形成器12。設(shè)置在地板31的開口32中的環(huán)狀形成器12的排布限定玻璃流動(dòng)間隙33。下部腔室28還包括側(cè)壁34和天花板36。熔融玻璃可通過熔融玻璃進(jìn)料器44加料到下部腔室28。下部腔室28的地板31構(gòu)造成促進(jìn)熔融玻璃從熔融玻璃進(jìn)料器44流動(dòng)到玻璃流動(dòng)間隙33,從而熔融玻璃將均勻地流動(dòng)通過玻璃流動(dòng)間隙33。如下文所更加詳細(xì)描述,可為下部腔室28提供任意數(shù)目的裝置,用于調(diào)節(jié)熔融玻璃的流動(dòng),以促進(jìn)適當(dāng)和均勻的流動(dòng)。
熔融玻璃容器14的上部腔室30的構(gòu)建類似于下部腔室28的構(gòu)建。上部腔室30具有地板38,側(cè)壁40和天花板42。上部腔室30的地板38包括開口43來容納環(huán)狀形成器12的上部部分20。環(huán)狀形成器12可設(shè)置在開口43之內(nèi),從而上部部分20在上部腔室30的地板38之上延伸??蔀樯喜坎糠痔峁┌己?4,從而具有底座(foot)72的固定環(huán)70可將環(huán)狀形成器在上部腔室地板38的開口43之內(nèi)以及在下部腔室地板31的開口32之內(nèi)固定到位。
熔融玻璃可通過熔融玻璃進(jìn)料器48流入上部腔室30。上部腔室30的地板38構(gòu)造成促進(jìn)熔融玻璃均勻地流向地板38中的開口43和固定環(huán)70。在圖1所示的構(gòu)造中,熔融玻璃將朝著固定環(huán)70,從熔融玻璃進(jìn)料器48流入上部腔室30。固定環(huán)70將用作調(diào)節(jié)熔融玻璃流動(dòng)的壩,從而熔融玻璃必須升高到固定環(huán)70的高度水平,然后熔融玻璃可流過固定環(huán),且流入環(huán)狀形成器12的內(nèi)部通道24。
熔融玻璃可隨后沿著內(nèi)部表面26朝著環(huán)狀形成器12的底部27向下流動(dòng)。沿著環(huán)狀形成器的內(nèi)部表面26向下流動(dòng)的熔融玻璃的膜(或者描述為層或涂層)將與來自下部腔室28且向下流經(jīng)環(huán)狀形成器12的外部表面22的熔融玻璃流相遇和熔凝。在內(nèi)部表面26上的熔融玻璃的流動(dòng)將提供熔凝玻璃管的內(nèi)部表面,而在外部表面22上向下流動(dòng)的熔融玻璃將提供熔凝玻璃管的外部表面。因?yàn)闆]有接觸任何表面,工具或其它裝置,所得熔凝玻璃管將具有純凈的內(nèi)部表面和外部表面。
排氣孔46可連接到下部腔室28,且排氣孔50可連接到上部腔室30,從而當(dāng)熔融玻璃分別流入下部腔室28和上部腔室30時(shí)排放氣體。
如圖1所示,熔融玻璃容器14包括多個(gè)絕熱組件,以防止熔融玻璃的不想要的冷卻。熔融玻璃容器可包括陶瓷磚52,54,以及陶瓷板56,58,60,62,64,66。這些絕熱組件在工業(yè)中是標(biāo)準(zhǔn)的,且在本公開中設(shè)想了絕熱組件的任意組合。
下部腔室28的地板31,側(cè)壁34和天花板36,以及上部腔室30的地板38,側(cè)壁40和天花板42應(yīng)由在玻璃制備中常用的材料制成,例如,鉑或陶瓷,例如,鋯石或氮化硅。類似地,固定環(huán)70和環(huán)狀形成器12應(yīng)由熔融玻璃中常用的材料制成,例如,鉑或陶瓷,例如,鋯石或氮化硅(例如,參見美國專利號3,338,696,3,437,470,3,682,609,和8,028,544,以上各文的全部內(nèi)容通過引用納入本文)。下部腔室28和上部腔室30可通過本技術(shù)領(lǐng)域所公知的任意方式來加熱,例如對流、傳導(dǎo)、輻射或平流。例如,下部腔室28和上部腔室30可通過任選地由鉑制成的加熱絲或線圈68來加熱。
圖1顯示下部腔室28,其能使用加熱絲或線圈68沿著整體地板31,側(cè)壁34,和天花板36在全部側(cè)面上進(jìn)行加熱。類似地,沿著地板38,側(cè)壁40和天花板42的整體長度,用加熱絲或線圈68作為上部腔室30的內(nèi)襯??稍谙虏壳皇?8的不同區(qū)域中調(diào)節(jié)通過加熱絲或線圈68產(chǎn)生的加熱,這形成熱梯度,其也可有助于調(diào)節(jié)通過腔室28到達(dá)玻璃流動(dòng)間隙33的熔融玻璃流動(dòng)。類似地,可在上部腔室30的不同區(qū)域中調(diào)節(jié)加熱絲或線圈68,這在上部腔室30中形成熱梯度,且還調(diào)節(jié)通過該腔室30的熔融玻璃流動(dòng)。
可為上部腔室30的天花板42提供開口77,從而容納包括桿79和鐘形罩80的活塞78。桿79是可垂直調(diào)節(jié)的,從而可在上部部分20處,將鐘形罩80降低進(jìn)入環(huán)狀形成器12的內(nèi)部通道24,從而調(diào)節(jié)進(jìn)入環(huán)狀形成器12的內(nèi)部通道24的熔融玻璃的流動(dòng)。
圖2是用于本公開的一種實(shí)施方式的形成器的升高視圖。圖2中所示的形成器12對應(yīng)于圖1中所示的實(shí)施方式。具體來說,形成器12包括凹痕74,其與固定環(huán)70(圖1)配合,以將形成器12固定在用于形成玻璃管的設(shè)備10之內(nèi)。
圖3是固定環(huán)70的一部分的透視圖。固定環(huán)70包括底座72和上部延伸部分82。底座72構(gòu)造成嚙合形成器12的凹痕74(圖2)。當(dāng)將形成器12設(shè)置在用于形成玻璃管的設(shè)備10之內(nèi)且環(huán)70的底座72嚙合凹痕74時(shí),形成器12在設(shè)備10之內(nèi)固定到位,如圖1所示。
圖4是本公開的一個(gè)實(shí)施方式的升高的橫截面視圖。圖4中所示的用于形成玻璃管的設(shè)備10與圖1所示的設(shè)備相同,且環(huán)76設(shè)置在下部腔室28的地板31的開口32中。環(huán)76常規(guī)地由鉑制成,但可由加工熔融玻璃中常規(guī)使用的任意材料制成。環(huán)76將用作調(diào)節(jié)熔融玻璃流動(dòng)的壩,從而熔融玻璃必須升高到環(huán)76的高度水平,然后熔融玻璃可流過環(huán)76,且流入玻璃流動(dòng)間隙33。
圖5是本公開的一個(gè)實(shí)施方式的升高的橫截面視圖。圖5所示的用于形成玻璃管的設(shè)備10與圖1所示的設(shè)備相同,且輪廓化壩84設(shè)置鄰近上部腔室30中的固定環(huán)70。輪廓化壩84包括增加的高度H1和降低的高度H2。為輪廓化壩84設(shè)計(jì)所述高度變化,從而調(diào)節(jié)從玻璃進(jìn)口48到地板38中開口43的熔融玻璃流動(dòng)。來自玻璃進(jìn)料器48的熔融玻璃的流可需要通過例如輪廓化壩84的裝置來調(diào)節(jié),從而確保適當(dāng)和均勻地流入形成器12的內(nèi)部通道24。增加的高度H1鄰近玻璃進(jìn)料器48以負(fù)責(zé)上部腔室30的進(jìn)料側(cè)上存在的更大體積的熔融玻璃。從高度H1過渡到高度H2的輪廓化壩84的上部表面的形狀通過所需的流動(dòng)性質(zhì)來決定,且當(dāng)沿著升高的橫截面觀察時(shí)(即,如圖5所示)可具有線性或非線性形狀。
圖5的設(shè)備10與圖1不同還在于其在下部腔室28的開口32處包括類似于上部腔室30的輪廓化壩84的第二輪廓化壩86,下部腔室28的輪廓化壩86包括不同高度,從而調(diào)節(jié)從玻璃進(jìn)料器44到開口32的熔融玻璃的流動(dòng)。可需要這種輪廓化壩86來調(diào)節(jié)從進(jìn)料器44到開口32的熔融玻璃的流動(dòng),從而確保通過開口32到達(dá)形成器12外部表面22上的熔融玻璃均勻流動(dòng)。與輪廓化壩84的情況類似,輪廓化壩86的上部表面的形狀通過所需的流動(dòng)性質(zhì)來決定,且當(dāng)沿著升高的橫截面觀察時(shí)(即,如圖5所示)可具有線性或非線性形狀。
圖6是本公開的一個(gè)實(shí)施方式的升高的橫截面俯視圖。圖6所示的橫截面視圖通過上部腔室30。用于設(shè)備10的可接受的側(cè)壁的總體構(gòu)造顯示為包括陶瓷板66,陶瓷板58,和不銹鋼外殼69。還顯示用于下部腔室的玻璃進(jìn)料器44和用于上部腔室的玻璃進(jìn)料器48。為了顯示完整的地板38,沒有顯示圖1所示的陶瓷磚54。
上部腔室30的地板38可包括碗狀物88(沒有在圖1中顯示),其可進(jìn)一步用來調(diào)節(jié)從玻璃進(jìn)料器48到固定環(huán)70和形成器12的熔融玻璃的流動(dòng)。包括碗狀物88的地板38可由陶瓷制成?;蛘?碗狀物88可單獨(dú)地由鉑制成。如果碗狀物88由鉑制成,可加熱碗狀物88來進(jìn)一步調(diào)節(jié)從玻璃進(jìn)料器48到固定環(huán)70的熔融玻璃的流動(dòng)。
圖7-13的實(shí)施方式是圖1-6的實(shí)施方式的簡化版本。如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員容易理解,結(jié)合圖1-6描述的許多特征和細(xì)節(jié)也等同地適用于圖7-13的實(shí)施方式。
圖7是本公開的一個(gè)實(shí)施方式的升高的橫截面視圖。用于形成玻璃管的設(shè)備100以簡化版本來顯示,且包括環(huán)狀形成器102和熔融玻璃容器104。熔融玻璃容器104具有下部腔室106和上部腔室108。下部腔室106具有地板110,側(cè)壁112和玻璃進(jìn)料器114。上部腔室108具有地板116,側(cè)壁118,和玻璃進(jìn)料器120。
圖7顯示將形成器102固定到位的方式的變體。上部腔室108的地板116包括凹槽122。凹槽構(gòu)造成容納包括底座126的固定環(huán)124。底座126嚙合形成器102中的凹痕128。
圖8是本公開的一個(gè)實(shí)施方式的升高的橫截面?zhèn)纫晥D。圖8類似于圖7的實(shí)施方式,但為下部腔室106的地板110提供壩130,且為上部腔室108的地板116提供壩132。下部腔室106中的壩130調(diào)節(jié)來自玻璃進(jìn)料器114的熔融玻璃的流動(dòng),以實(shí)施進(jìn)入玻璃流動(dòng)間隙115的更均勻的玻璃流動(dòng),玻璃流動(dòng)間隙115在下部腔室106的地板110和形成器102之間限定。類似地,壩132調(diào)節(jié)來自玻璃進(jìn)料器120的熔融玻璃的流動(dòng),以實(shí)施在壩132上以及進(jìn)入形成器102內(nèi)部通道133的更均勻的玻璃流動(dòng)。
圖9是本公開的一個(gè)實(shí)施方式的升高的橫截面?zhèn)纫晥D。圖9顯示具有輪廓化壩134的下部腔室106的地板110。輪廓化壩提供對從玻璃進(jìn)料器114到玻璃流動(dòng)間隙115的熔融玻璃的流動(dòng)的額外調(diào)節(jié)。輪廓化壩134鄰近玻璃進(jìn)料器115具有更大的高度,以負(fù)責(zé)鄰近玻璃進(jìn)料器114的更大體積的熔融玻璃。輪廓化壩134設(shè)計(jì)來提供從第二腔室106進(jìn)入玻璃流動(dòng)間隙115的更均勻的流動(dòng)。鄰近玻璃進(jìn)料器114的增加的高度負(fù)責(zé)下部腔室106的進(jìn)料側(cè)面上存在的更大體積的熔融玻璃。
輪廓化壩136類似地調(diào)節(jié)從玻璃進(jìn)料器120到形成器102內(nèi)部通道133的上部腔室108中的玻璃流動(dòng)。鄰近玻璃進(jìn)料器120的增加的高度負(fù)責(zé)上部腔室108的進(jìn)料側(cè)上存在的更大體積的熔融玻璃。
圖10是本公開的一個(gè)實(shí)施方式的升高的橫截面?zhèn)纫晥D。圖10顯示用于形成器102的替代實(shí)施方式。形成器102包括寬楔部分138。寬楔部分138設(shè)計(jì)來增加形成器102的外部表面139。已知在玻璃表面已經(jīng)接觸工具或其它表面之后,流動(dòng)的熔融玻璃需要時(shí)間來修復(fù)。如圖10的設(shè)備所示,從下部腔室106流動(dòng)的熔融玻璃將接觸地板110和接觸玻璃流動(dòng)間隙115的外部邊界137。通過用于形成玻璃管的設(shè)備100形成的玻璃管的外部表面潛在地接觸下部腔室106的地板110以及玻璃流動(dòng)間隙115的外側(cè)邊界137。為了形成具有純凈外部表面的玻璃管,必須為沿著形成器102外部表面139流動(dòng)的熔融玻璃的外部表面提供足夠的時(shí)間來修復(fù)。形成器102的寬化的楔部分用于提供流動(dòng)的熔融玻璃外部表面的該修復(fù)時(shí)間。流動(dòng)的熔融玻璃的外部表面修復(fù)所需的時(shí)間將取決于所用玻璃的類型,包括其粘度和表面張力。因此,不同的玻璃將需要不同修復(fù)時(shí)間,包括不同距離來沿著形成器102的外部表面139移動(dòng)。
圖11是本公開的一個(gè)實(shí)施方式的升高的橫截面?zhèn)纫晥D。圖11顯示具有長楔部分140的形成器102。長楔部分140增加外部表面142來為沿著外部表面142流動(dòng)的熔融玻璃提供充分的修復(fù)時(shí)間。類似地,長楔部分增加內(nèi)部表面144來為沿著內(nèi)部表面144流動(dòng)的熔融玻璃提供充分的修復(fù)時(shí)間。因?yàn)槭褂闷溟L楔部分140來增加沿著形成器102外部表面142和內(nèi)部表面144移動(dòng)的長度增加兩熔融玻璃流動(dòng)修復(fù)的時(shí)間,因此得到具有純凈內(nèi)部表面和外部表面的熔凝玻璃管。
圖12是本公開的一個(gè)實(shí)施方式的升高的橫截面?zhèn)纫晥D。用于形成玻璃管的設(shè)備145類似于圖7所示的設(shè)備,且包括下部腔室106和上部腔室108。下部腔室106和上部腔室108如上結(jié)合圖7到圖11所述。形成器102如上結(jié)合圖7到圖11所述。此外,用于形成玻璃管的設(shè)備145包括中間腔室146。中間腔室146具有地板147,側(cè)壁148和玻璃進(jìn)料器149。地板147包括開口141。開口141構(gòu)造成容納形成器102。熔融玻璃可從玻璃進(jìn)料器149朝著開口141流動(dòng)。已經(jīng)描述的用于調(diào)節(jié)熔融玻璃的流動(dòng)的任意裝置可與中間腔室146一起使用。
來自中間腔室146的熔融玻璃將沿著形成器102的外部表面143向下流動(dòng)。來自下部腔室106的熔融玻璃還可流動(dòng)到外部表面143上,作為來自中間腔室的熔融玻璃層之上的層。來自上部腔室108的熔融玻璃可沿著形成器102的內(nèi)部表面135向下流動(dòng)。所得管具有3層,外側(cè)層由來自下部腔室106的熔融玻璃形成,中間層由來自中間腔室146的熔融玻璃形成,且內(nèi)部層由來自上部腔室108的熔融玻璃形成。
圖13是本公開的一個(gè)實(shí)施方式的升高的橫截面?zhèn)纫晥D。用于形成玻璃管的設(shè)備150包括環(huán)狀形成器152,底部熔融玻璃容器154,中間熔融玻璃容器156,和上部熔融玻璃容器158。形成器包括上部部分160,外部表面162,下部部分164,和具有內(nèi)部表面168的內(nèi)部通道166,以及延伸部分170。延伸部分包括碗狀物172。延伸部分170設(shè)計(jì)成固定的,從而形成器152的位置是靜態(tài)的。
底部熔融玻璃容器154包括在地板174中具有開口175的絕熱地板174,以及絕熱壁176。地板還可包括壩178。底部熔融玻璃容器154包括玻璃進(jìn)料器180。可通過玻璃進(jìn)料器180將熔融玻璃加入底部熔融玻璃容器154,從而熔融玻璃將流向開口175。壩178用來調(diào)節(jié)進(jìn)入玻璃流動(dòng)間隙182的熔融玻璃的流動(dòng),玻璃流動(dòng)間隙182通過第二地板174和形成器152的外部表面162來限定。
中間熔融玻璃容器156包括含有壩186和開口188的絕熱地板184,絕熱壁190,和熔融玻璃進(jìn)料器192。中間熔融玻璃容器156可包括頸部194,其從地板184底部在地板開口188處向下延伸。開口限定具有內(nèi)部表面198的內(nèi)部通道196。內(nèi)部表面198可在其上部長度處包括截頭圓錐(frustoconical)部分200。
熔融玻璃可通過玻璃進(jìn)料器192加入中間熔融玻璃容器156。熔融玻璃可流動(dòng)朝向壩186。熔融玻璃可流過壩186和流入開口188,從而其沿著內(nèi)部通道196的內(nèi)部表面198流動(dòng)。熔融玻璃將沿著頸部194的內(nèi)部表面198向下流動(dòng),直到其不接觸頸部且流入環(huán)狀形成器152的碗狀物172。然后,來自中間熔融玻璃容器156的玻璃流動(dòng)繼續(xù)沿著環(huán)狀形成器152的內(nèi)部表面168向下流動(dòng)。
上部熔融玻璃容器158包括含有壩204和開口206的絕熱地板202,絕熱壁208,和熔融玻璃進(jìn)料器210。上部熔融玻璃容器158還可包括頸部212。上部熔融玻璃容器158的開口206限定具有內(nèi)部表面216的內(nèi)部通道214。熔融玻璃可通過玻璃進(jìn)料器210加入上部熔融玻璃容器158,且玻璃流動(dòng)朝向壩204,在壩204上流動(dòng),流入開口206和沿著內(nèi)部表面216向下流動(dòng)。當(dāng)熔融玻璃流不接觸內(nèi)部表面216時(shí),其可流入中間熔融玻璃容器的開口188。優(yōu)選地,從上部熔融玻璃容器158流動(dòng)的熔融玻璃將流動(dòng)到從中間熔融玻璃容器156流動(dòng)的熔融玻璃上。上部熔融玻璃容器158的頸部216應(yīng)具有大于中間熔融玻璃容器156的頸部194內(nèi)部直徑的內(nèi)部直徑,如圖13所示。在這種排布中,在中間熔融玻璃容器開口188的截頭圓錐部分200處,從上部熔融玻璃容器158流動(dòng)的熔融玻璃將流動(dòng)到從中間熔融玻璃容器156流動(dòng)的熔融玻璃上。對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員顯然的是,可導(dǎo)致將從上部熔融玻璃容器158流動(dòng)的熔融玻璃層疊到從中間熔融玻璃容器156流動(dòng)的熔融玻璃上的用于中間熔融玻璃容器156的開口188和頸部194的任意構(gòu)造都是可接受的。例如,整體內(nèi)部通道196可通過傾斜的壁來限定,例如存在于截頭圓錐部分200中。
底部熔融玻璃容器154可與環(huán)狀形成器152獨(dú)立地安裝,從而其可相對于環(huán)狀形成器152水平地調(diào)節(jié)。這樣,從玻璃進(jìn)料器180到玻璃流動(dòng)間隙182的熔融玻璃的流動(dòng)可進(jìn)行調(diào)節(jié)來提供通過玻璃流動(dòng)間隙182和到達(dá)環(huán)狀形成器152外部表面164上的所需流。
類似地,中間熔融玻璃容器156可與環(huán)狀形成器152和底部熔融玻璃容器154獨(dú)立地安裝,從而它也可相對于環(huán)狀形成器152和底部熔融玻璃容器154進(jìn)行水平地調(diào)節(jié)。上部熔融玻璃容器158也可獨(dú)立地安裝,從而它可相對于環(huán)狀形成器152,底部熔融玻璃容器154,和中間熔融玻璃容器156中的每一個(gè)進(jìn)行水平地調(diào)節(jié)。
圖12和圖13所示的設(shè)計(jì)可擴(kuò)大超出3個(gè)層。通過包括額外的容器,所示的設(shè)備可用于形成具有4個(gè)或更多個(gè)層的玻璃結(jié)構(gòu)。在另一種實(shí)施方式中,用于形成玻璃管的設(shè)備可包括多于兩個(gè)將熔融玻璃供應(yīng)到形成器的來源。實(shí)際上,例如通過概括圖12中所示設(shè)計(jì),本文所述的設(shè)備可用作將熔融玻璃供應(yīng)到形成器外部的n個(gè)來源,且提供在形成器的外部上流動(dòng)的n層熔融玻璃。類似地,可概括圖13的設(shè)計(jì)來提供將熔融玻璃供應(yīng)到形成器內(nèi)部的m個(gè)來源,且提供在形成器內(nèi)部上流動(dòng)的m層熔融玻璃。在形成器27底部處的所得玻璃結(jié)構(gòu)是由n+m層形成的多層產(chǎn)品。
用于形成玻璃管的設(shè)備150可以結(jié)合圖7到圖11如上所述的各種方式來變化,從而包括輪廓化的壩和不同形狀的形成器。還如上所述,其它實(shí)施方式的許多特征等同地適用于用于形成玻璃管的設(shè)備150。
在上述實(shí)施方式中,已經(jīng)描述了用于調(diào)節(jié)熔融玻璃的流動(dòng)的多種裝置。那些裝置包括含有延伸部分的壩,熔融玻璃必須在壩之上流動(dòng),設(shè)計(jì)用于負(fù)責(zé)腔室的一側(cè)上存在的更大體積熔融玻璃的輪廓化壩和延伸部分,輪廓化地板,例如具有容器或腔室的碗狀物,腔室或地板的溫度調(diào)節(jié)以在腔室或地板中形成溫度梯度,以及傾斜地或水平地調(diào)節(jié)地板。用于調(diào)節(jié)熔融玻璃流動(dòng)的這些裝置中的每一種可單獨(dú)地或一起使用來將熔融玻璃的流動(dòng)調(diào)節(jié)到所需的效果。
對本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言,顯而易見的是可以在不背離權(quán)利要求書的精神或范圍的情況下作出各種修改和變動(dòng)。所附權(quán)利要求參考具體結(jié)構(gòu),且參考結(jié)構(gòu)可具有順序前綴。順序前綴的存在不應(yīng)理解成要求結(jié)構(gòu)具有全部之前的順序前綴。例如,如果權(quán)利要求參考第三壩,不應(yīng)理解成權(quán)利要求也要求第二壩。在權(quán)利要求之內(nèi)使用這些參考來避免獨(dú)立地從屬權(quán)利要求之間的混淆。